Kiselkarbidkeramer har länge varit erkända för sina exceptionella prestanda inom en rad högpresterande industrier, från precisionsmaskiner till sterilitet i tuffa korrosiva miljöer - SiC-keramer utmärker sig genom att hantera termisk stress som inget annat material som finns tillgängligt idag.
Fluent användes i denna forskningsstudie för att modellera porös aerostatisk bärförmåga och statisk styvhet; dessutom simulerades effekter som axelspänning, permeabilitet och gasförsörjningstryck på förväntad genomslagsspänning.
Motståndskraft mot korrosion
Kiselkarbid är ett slitstarkt material med utmärkt korrosionsbeständighet och kemisk inertitet, vilket gör det lämpligt för användning i miljöer som industriella processvätskor eller vattenmiljöer som är utsatta för föroreningar, vilket skyddar pumpar eller drivsystem och minskar underhållsbehovet och kostnaderna för driftstopp.
Glidlager i kiselkarbid skiljer sig från traditionella metallager genom att de inte behöver smörjas för att fungera, vilket gör dem till den perfekta lösningen för användning i tuffa miljöer och höghastighetsmaskiner. Dessutom gör deras icke-magnetiska och elektriskt isolerande egenskaper att de lämpar sig för känslig kemisk processutrustning.
Som en del av ett experiment för att utvärdera SiC:s korrosionsbeständighet utfördes SEM- och EDX-analyser på prover som utsattes för en starkt korrosiv smält kloridlösning. Som framgår nedan är korrosionsgenomträngningen mycket begränsad, vilket beror på att föroreningar i lösningen reagerar med kvarvarande elementärt kisel och bildar magnesium-Si-oxider som stannar kvar nära provets yta.
Långa lagerlivslängder innebär minskade underhållskrav och stilleståndskostnader, vilket sparar både tid och pengar. Det keramiska materialets extrema hårdhet och motståndskraft mot höga temperaturer bidrar också i detta avseende, medan kiselkarbidens kemiska inertitet hjälper till att säkerställa att lagren inte förorenar produktionsflödena, vilket skyddar produktkvaliteten samtidigt som produktionslinjernas integritet upprätthålls.
Motståndskraft mot höga temperaturer
Lager i kiselkarbid skiljer sig avsevärt från lager i stål genom att deras hållfasthet förblir orubblig även vid höga temperaturer, vilket gör dem lämpliga för krävande miljöer som ugnar, torkar och reaktorer.
Keramiska lager har utmärkt kemikaliebeständighet, vilket skyddar dem mot korrosion samtidigt som renheten bibehålls i kritiska processflöden. Den överlägsna kemikaliebeständigheten leder till längre livslängd och minskat underhållsbehov för den utrustning de används i.
Keramiska lager erbjuder många andra fördelar som avsevärt kan öka prestandan hos industriell utrustning, utöver deras exceptionella livslängd. Keramiken är extremt hård och tät, vilket leder till större lastkapacitet och säkerställer större tillförlitlighet; dessutom säkerställer det minskade behovet av smörjning längre livslängd.
Kiselkarbidmaterialet är mycket värmeledande, vilket bidrar till att avleda värme snabbare och förhindrar förtida slitage av lager. Det säkerställer en jämn smörjfilm vid förhöjda temperaturer för förbättrad maskinprestanda, vilket ytterligare ökar produktiviteten. Dessutom minskar den låga expansionskoefficienten riskerna med termisk stress, vilket gör dessa lager perfekta för användning i applikationer med höga temperaturer.
Hög hållfasthet
De keramiska material som ingår i sic-lager är mycket motståndskraftiga, vilket gör dem lämpliga för tuffa arbetsmiljöer som pumpar och industriell utrustning som används för att transportera sura, alkaliska eller frätande vätskor eller gaser. Dessutom motstår sic-lager termisk chock - plötsliga temperaturförändringar utan att orsaka betydande skador - vilket gör dem till ett populärt val i pumpar som används för att transportera sådana ämnen.
Men eftersom keramik är mycket hårdare än stål kan de också vara mer spröda och känsliga för sprickbildning, så att välja ett lämpligt burmaterial för din applikation, t.ex. polyimid, PTFE eller titan, kan hjälpa till att skydda dem och säkerställa stabil prestanda även i tuffa kemiska miljöer.
Under extrema förhållanden kan fullkeramiska (Si3N4) eller keramiska vinkelkontaktlager (ZrO2) vara bäst. Dessa lager är tillverkade av keramiskt pulver kombinerat med metallbindemedel och tillsatser för att öka bearbetningsegenskaperna innan de formas till lagerelement genom formsprutning eller isostatisk pressning. Spår, avfasningar eller andra detaljer kan bearbetas till sitt osintrade tillstånd innan tillverkningen äger rum.
Keramiska glidlager kombinerar hög hållfasthet och hårdhet för enklare användning jämfört med metallager som kräver mycket smörjning - vilket innebär mindre underhåll, lägre livscykelkostnader och mer tillförlitlig drift.
Motståndskraft mot slitage
Keramiska lager av kiselkarbid har överlägsen slitstyrka jämfört med de flesta andra former av metallager, eftersom de klarar konstant användning vid högre temperaturer utan att skadas, vilket gör att de håller mycket längre än andra sorter och hjälper till att minska energiförlusten genom att minimera friktionsmotståndet.
Dessa fördelar gör sic-lager till ett utmärkt val för krävande industriella applikationer, inklusive kemi- och processanläggningar som regelbundet interagerar med frätande ämnen, varmt och smutsigt vatten eller slipande suspensioner. Kiselkarbid har en av de högsta Mohs-hårdhetsgraderna på 13, vilket är tredje högst efter diamant och borkarbid.
Glidlager av kiselkarbid används ofta i hermetiska pumpar i både petrokemiska anläggningar och kraftverk för att minska friktionen och öka effektiviteten, och de har visat sig klara aggressiva syror, alkalier, slipande suspensioner och kontinuerlig drift i miljöer med högt tryck och hög temperatur.
På Ceramic Solutions Group tillverkar vi en rad olika keramiska delar, inklusive axelhylsor, glidlager, strukturella delar och specialformade delar. Alla våra produkter kan skräddarsys för att uppfylla kundernas specifikationer; lager av zirkoniumoxidkeramik (ZrO2) och kiselkarbid (SiC) tål arbetstemperaturer på upp till 1300 grader Celsius samtidigt som de erbjuder överlägsen korrosionsbeständighet jämfört med mer vanliga material som stål.
Swedish 
English